신혁신 대한민국 공진법 전지 기술

안녕하세요복덕원만 입니다
우리는 충전지 들과 하루를 산다고 해도 과언이 아닙니다

손에 들고 있는 스마트폰 손목시계와 노트북 보조배터리 와 로봇청소기 그리고 전동공구까지 그야말로 충전지에 둘러싸여 살고 있어요
현재 보편화된 배터리 제조 방식은 리튬이온전지입니다

리튬이온전지는 10년 동안 급속도로 성장한 신형 2차 전지로 지금 전 세계에서 약 10억 개 이상의 생산되고 있으며 전세계 스마트폰 노트북등 휴대기기에 안 들어가는 데가 없습니다

리튬이온전지의 특징을 한 마디로 표현하면 에너지밀도가 높아 무게나 부피는 작으면서도 4.2 V 정도에 높은 출력을 낼 수 있습니다

이전에 사용되는 니켈카드뮴 니켈수소전지가 1.5v정도인데이 전제들과 비교하면 높은 수준이라고 할 수 있겠죠
리튬이온전지가 세상에 나오면서 비로소 휴대 전화와 노트북에 전 세계적인 보급이 가능해진 것이죠 하지만 리튬이온전지는 구조 특성상 치명적인 단점이 있었습니다

바로 폭발이나 화재위험성을 안고 있다는 것인데요

요즘처럼 너무 덥거나 겨울처럼 추울 때 성능이 급격히 나빠집니다 리튬이온전지는 양극과 음극 사이에 리튬이온의 이동을 통해 이루어지는데 추운겨울엔 리튬이온의 이동속도가 줄어듭니다

그래서 에너지 소모량이 더 늘어나게 되는 것이죠 그래서 추위에 영향을 받지 않고 전기 적 성능을 유지할 수 있는 차세대배터리 전고체전지가 주목받고 있습니다

전지에는는 이온을 포함한 전액이라는 물질이 반드시 필요한데요

일반적인 전지는 이온이 녹아 있는 전액을 사용하게 되는데 전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 전해질 액체가 아닌 고체로 대체를 했습니다

액체전해질 사용하는 리튬이온전지는 온도 변화로 인한 팽창이 배터리 손상 위험성이 있는 반면에 전고체배터리는 단단하고 안정적이며 전해질이 손상되더라도 형태를 유지할 수 있기 때문에 추위에서도 변함없이성능을 낼수 있습니다

그래서 전고체전지는 화재위험이 없고 온도 변화 나 외국 충격을 막기 위한 안전 장치 분리막이 따로 필요하지 않아 전지에 사용목적에 따라 다양하게 활용이 가능합니다



하지만 완벽할 것만 같았던 전고체전지도 대중화가 되기에는 어려움이 있었습니다

전고체전지 핵심은 고체전해질의죠
그에서도 가장 주목받고 있는 것이 바로 황화물계열 에 고체전해질입니다

황화물계 의 고체전해질의 이온의 이동이 쉽고 유연해 극판과 분리막 제조가 싶습니다

하지만 100그램당 가격이 수백만원 에 이루는데 주원료인 황화리튬에 가격이 비싸고 다른 원로와의 혼합 공장에 높은 에너지가 들어와서 소량만 만들 수 있습니다

그래서 한국 전기연구원 차세대 전지연구센터 연구팀이 세계 최초로 공침법을 활용한 고체전해질 의 대량생산 신 혁신 기술 개발했습니다

값비싼 황화리튬을 사용하지 않고 단 한 번의 과정으로 황화물의 고체전해질의 낮은 가격으로 대량생산하는 기술를 세계 최초로 개발한 것인데요

이번 신혁신 기술의 핵심인 공침법 은 여러 가지 서로 다른 이온들을 수용액 또는 비수용액에 동시에 넣는 방법입니다

공진법을 통해 저렴한 가격으로 대량생산이 가능해져 전고체전지 상용화에 관건인 낮은 가격과 대량생산 이슈를 동시에 해결할 수 있습니다

도요타가 내년에 전고체배터리를 탑재한 전기 차를 내놓을 것이라고 발표하면서 일본의 전고체배터리 실용호 가 빨라지고 있습니다

현재 전기차의 리튬이온 배터리 시장은 한국과 중국의 주도하고 있지만 일본은 차세대 기술인 전고체배터리로 향후 주도권을 확보하겠다는 것입니다

전고체배터리 보유 특허만 1,000개를 넘어 세계 1위 도요타에서 10분 충전의 500 km 주행에 전고체배터리를 탑재한 전기차가 나온다고는 하지만 어디까지나 시험단계라고 하는데요

하지만 한국이 가장 중요한 전고체배터리 대량생산 신 혁신 기술을 개발하면서 일본에 도요타를 없이 제칠 수 있을 것으로 보고 있습니다

세계 최초로 대한민국이 고체전해질의 대량생산기술 개발하며 전고체전지 생산과정부터 전기차 활용 분야까지 다양한 산업의 많은 관심을 받을 것입니다

현재 전고체전지 분야에서 일본이 원천소재 기술을 선점하고 있다면 우리는 고체전해질의 제조공정기술 확보하면서 시장경쟁력을 높여가고 있습니다

대한민국의 리튬이온전지를 넘어 전고체 배터리까지 세계 시장을 주도할 날이 얼마 남지 않았습니다

세계로 뻗는 대한 민국 복덕원만 파이팅